9 Příklady difrakce světla: Detailní pohled a fakta

Pozorujeme difrakční chování světla v každodenním životě. V tomto díle se podívám na několik odlišných aspektů ohybu světla a stručně je vysvětlím. 

Zde je několik níže uvedených příkladů difrakce světla;

• Kompaktní disk
• Hologram   
• Paprsek světla vstupuje do slabě osvětlené místnosti
• Soumračné paprsky
• Rentgenová difrakce
• Voda procházející z malé mezery
• Lunární/Solární koróna
• Zvuk
• Světelný prstenec kolem zdroje
• Šíření signálu

Kompaktní disk  

Na kompaktních discích jsou fenomény difrakce je náchylnější. Kryt kompaktního disku se třpytí a má spoustu děr. Když světlo dopadá na povrch kompaktního disku, jeho část se ohýbá, zatímco zbytek se odráží. Díky tomu se na povrchu kompaktního disku objeví duhový vzor. 

Hologram

Světlo se při průchodu hologramem různě ohýbá a vytváří fyzické i umělé obrázky předmětu použitého k odhalení filmu. Interferenční uspořádání je stejné jako to, které vytváří objekt. Navádění zraku kolem interferenčního vzoru, podobně jako zírání přímo na předmět, vám poskytuje alternativní úhly pohledu.

V důsledku toho se obrázek jeví jako trojrozměrný a napodobuje předmět. Je to fantastický výtvor se slibnou budoucností. Difrakce se používá k vytvoření 3D vjemu obrazu v hologramu. Různé kopie obrazu jsou rozptýleny a dostávají se k objektivu z různých směrů, což má za následek an rušení vzor.

Při použití této konfigurace je pak holografická vrstva ponechána spadnout. Nakonec pro nás vytvoříme trojrozměrný zážitek. 

Paprsek světla vstupuje do slabě osvětlené místnosti

Jedinečný jev nastává, když světlo proniká do zatemněného místa malým otvorem. K vysvětlení tohoto jevu se používá slovo „difrakce“.  K tomu dochází vždy, když je velikost objektu nebo otvoru (v tomto případě okraj malého otvoru) ekvivalentní vlnové délce světelného paprsku! Difrakce je pronikání světla do oblastí dříve ve stínu 

Světelné paprsky se „ohýbají“ (ne doslova), když se dotknou povrchu úzkého otvoru, což způsobuje tuto difrakci. Jas je následně rozptýlen do středového maxima a poté kolem středových vrcholů, které se zmenšují na šířku a jas, jak vyzařují ven v důsledku difrakce. 

Soumračné paprsky: 

V atmosférické optice jsou soumrakové paprsky sluneční paprsky, které vypadají, že se šíří z osamoceného kusu oblohy. Takové paprsky jsou sloupy slunečního světla větrem rozdělené s temnějšími oblastmi ve stínu mraků, které proudí otvory v oblacích nebo mezi jinými strukturami.. Termín vychází ze skutečnosti, že jsou nejčastější během soumraku (úsvitu a soumraku), kdykoli jsou rozdíly mezi světlem a stínem výraznější. 

Každý mohl alespoň jednou v životě zažít tento nádherný pohled. Soumračné paprsky, často označované jako nebeské paprsky, jsou úchvatně vypadající paprsky. Paprsky se ohýbají a odklánějí, když se snaží dosáhnout země, ale brání jim mlha. Difrakce je ohyb paprsku způsobený výskytem překážky v jeho obvyklé trase. Můžete ostatním říct, proč si myslíte, že je výhled tak krásný, že ho znovu uvidíte. 

Rentgenová difrakce: 

Vzhledem k jejich rovnoměrnému rozestupu vytvářejí atomy krystalu interferenční obrazec paprsku obsaženého ve vstupní vlně rentgenových paprsků. Rentgenová difrakce. Mikroskopické plochy krystalu působí na rentgenové paprsky stejně přesně, jako rovnoměrně řízená mřížka působí na světelný paprsek.  

Vzhledem k tomu, že monochromatický zdroj rentgenového záření zasahuje do cílového povrchu, je dominantním účinkem disperze těchto rentgenových paprsků prostřednictvím atomů uvnitř cílového povrchu. Rozptýlené rentgenové záření působí konstruktivně a destruktivně v látkách s jednotnou organizací (tj. krystalických). To je ten difrakční mechanismus.

Braggův zákon, nλ = 2dsinθ, popisuje difrakci rentgenového záření pomocí krystalů (theta). Dostupné difrakční obrazce jsou určeny velikostí a tvarem základní buňky materiálu. Typ a konfigurace částic v mřížkovém uspořádání ovlivňuje intenzitu difraktovaných vln.  

Většina materiálů jsou na druhé straně polykrystalické agregáty nebo prášky, které se skládají z mnoha malých krystalitů ve všech myslitelných konfiguracích. Jakmile je zdroj rentgenového záření zaměřen na prach s libovolně uspořádanými krystality, paprsek bude pozorovat všechny potenciální meziatomové povrchy. Pokud se pozorovací úhel neustále mění, budou identifikována všechna myslitelná difrakční maxima z prachu. 

Voda procházející z malé mezery

K difrakci dochází, když voda prochází otvorem a je rozptýlena ven. Stupeň difrakce se zvyšuje s rostoucí vlnovou délkou vlny. Pokud je šířka rozestupu zhruba ekvivalentní vlnové délce, dochází k největší difrakci. 

Kdykoli se pohybující se voda jezera dostane do kontaktu s malou štěrbinou, pravděpodobně přeruší svůj obvyklý pohyb. Vodní vlna se zakřivuje na obou stranách štěrbiny. Takové zakřivení vodní vlny je dalším příkladem difrakce. 

Lunární/Solární koróna

Světlo, které prochází kapičkami mlhy, se ohýbá a rozptyluje, když je mezera mezi kapičkami srovnatelná s vlnovou délkou viditelného světla. Osvětlení, které pozorujeme například z Měsíce na bezmračné obloze, pochází přímo z Měsíce. Naopak, pokud je mezi pozorovatelem a měsícem přítomna malá oblačnost, difrakce a rozptyl měsíčního světla vede k osvětlení, které je jasnější ve srovnání se skutečností.

„Prstenec“ světla, který obklopuje Slunce nebo Měsíc, je známý jako koróna. Termín koróna se vztahuje k jasnému kruhu, který se vyvíjí kolem Slunce nebo Měsíce poté, co je sluneční nebo měsíční světlo ohnuto mikroskopickou vlhkostí nebo ledovými částicemi. Lunární koróna je měsíční prstenec, zatímco sluneční koróna je sluneční prstenec. 

Zvuk

Jsme schopni zachytit hlas, pokud je vysloven nahlas. Budeme schopni zachytit hlas, když se ten, kdo křičí, postaví za obrovský strom a bude křičet se stejnou silou? Jo, tak proč zvuk nebrání, když v cestě stojí mohutný strom? Důvodem je, že zvuk prochází a dopadá do našeho ucha prostřednictvím difrakčního jevu. 

Protože stejný proces, který umožňuje paprskům zakřivit se kolem bariér, jim také umožňuje expandovat ven skrz malé otvory, lze si myslet, že difrakce má protichůdný charakter. Tato difrakční vlastnost má mnoho důsledků. Kromě toho, že je možné poslouchat hluk, když stojíte mimo místnost, to se rozšiřuje zvukové vlny má důsledky pro zvukovou izolaci místnosti.

Vzhledem k tomu, že jakékoli otvory umožňují šíření hluku zvenčí v místnosti, vyžaduje účinné tlumení dobře utěsněný prostor. Je úžasné, kolik hluku se dostane dovnitř přes malou trhlinu. Kryty reproduktorového systému musí být ze stejných důvodů dobře utěsněny. 

Světelný prstenec kolem zdroje

Když se podíváme na nějaký zdroj osvětlení, který nás obklopuje, uvidíme, že sluneční světlo se nepřenáší přesně po přímé dráze; místo toho je malá část výstupu osvětlení difraktována blízko počátku. Světlo se ohýbá, což je způsobeno převládajícími molekulami nečistot a aerosolu v okolí. 

Signálu Propagace 

Při zdlouhavém bezdrátovém přenosu dat je kritická difrakce. Šíření přímky na velké vzdálenosti je nemožné kvůli zakřivené ploše Země a masivním bariérám. Proto, aby zpráva dosáhla svého cíle, potřebujeme víceúrovňovou difrakci.

Zpráva nadále naráží na bariéry a zároveň je posilována pomocí boosterů, dokud nedosáhne svého cíle. Difrakce určuje, kolik telefonních hovorů můžete přijmout. 

Často kladené otázky | FAQ 

Otázka: Co znamená difrakce, ale proč k ní dochází? 

Difrakce je expanze vln, když procházejí otvorem nebo kolem bariér.

Stává se to, pokud má apertura nebo překážka srovnatelnou velikost jako vlnová délka vstupujícího paprsku. Relativně malá šířka otvoru, naprostá většina vlny je zakryta. 

Otázka: Mohou se menší vlnové délky ohýbat rychleji než delší? 

K difrakci dochází v různých úhlech na základě vlnové délky světla, přičemž nižší vlnové délky se ohýbají pod strmějším úhlem než vyšší vlnová délka.

• Solární energie na chemickou energii: co, jak převést, příklady a fakta
• Rosný bod a bod bubliny: vztah a podrobná fakta
• Jak najít směr točivého momentu: S vyřešeným komplexním scénářem
• 7 Příklady točivého momentu: Podrobné vysvětlení
• Jak zjistit koeficient statického tření: 7 scénářů
• Co způsobuje statickou elektřinu: V těle, domě, vzduchu, oblečení, zimě

Také čtení:

• Příklady vzdálenosti
• Příklady slitin
• Příklady dvojné kovalentní vazby
• Příklady purpurových sirných bakterií
• Příklady statického tření
• Příklady přenosu tepla konvekcí
• Příklady dokonale nepružných kolizí
• Příklady neutrální rovnováhy
• Příklady hypotéz
• Příklady tepelné rovnováhy